(57)【要約】【課題】広い温度範囲において温度特性が良好で、しかも、実装が容易で、小型化が可能な弾性表面波装置を提供する。【解決手段】  所定のオイラー角で切り出された水晶基板２の表面上に、一対の櫛型電極３からなる弾性表面波素子４が配設され、櫛型電極３を構成する平棒状の電極指３１の幅と配設ピッチとの比である幅ピッチ比が、電極指３１のＳＡＷ伝搬と直交方向において、複数異なるように櫛型電極３が形成され、各幅ピッチ比は、当該幅ピッチ比での周波数温度特性曲線において所定の頂点温度が得られるように設定されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のオイラー角で切り出された水晶基板の表面上に、一対の櫛型電極からなる弾性表面波素子が配設され、
前記櫛型電極を構成する平棒状の電極片の幅と配設ピッチとの比である幅ピッチ比が、前記電極片のＳＡＷ伝搬と直交方向において、複数異なるように前記櫛型電極が形成され、
前記各幅ピッチ比は、当該幅ピッチ比での周波数温度特性曲線において所定の頂点温度が得られるように設定されている、
ことを特徴とする弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタや弾性表面波発振器などの弾性表面波装置に関し、特に、温度に対する周波数特性を安定化させた弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性表面波装置は、水晶などの圧電性基板上に、櫛型（ＩＤＴ：ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極・弾性表面波素子が配置されたものであり、温度変化に対する周波数の変動を低減するために、圧電性基板にＳＴカット水晶板を用いたものが知られている。また、複数の異なる弾性表面波素子を同一基板上に並列に配設することで、広い温度範囲において温度特性を良好・安定化した技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００３】
すなわち、所定のオイラー角で切り出された水晶基板の表面上に、櫛型電極の幅ピッチ比（電極幅／電極ピッチ）が異なる複数の弾性表面波素子が、弾性表面波の伝搬方向が一致するように配置されている。また、複数の弾性表面波素子が電気的に並列に接続され、各弾性表面波素子の幅ピッチ比は、温度特性曲線において所定・所望の頂点温度が得られるように設定されている。そして、各弾性表面波素子の温度特性曲線が並列に結合・合成されることで、広い温度範囲にわたって安定した（良好な）温度特性が得られるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７４６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の技術では、複数の弾性表面波素子を並列に接続するため、配線の引き回し（またがり配線）が必要となり、引き回しでの結合などを考慮しなければならず、また、実装が容易ではない。しかも、複数の弾性表面波素子を基板上に配設しなければならないため、装置が大型化してしまう。
【０００６】
そこでこの発明は、広い温度範囲において温度特性が良好で、しかも、実装が容易で、小型化が可能な弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、所定のオイラー角で切り出された水晶基板の表面上に、一対の櫛型電極からなる弾性表面波素子が配設され、前記櫛型電極を構成する平棒状の電極片の幅と配設ピッチとの比である幅ピッチ比が、前記電極片のＳＡＷ伝搬と直交方向において、複数異なるように前記櫛型電極が形成され、前記各幅ピッチ比は、当該幅ピッチ比での周波数温度特性曲線において所定の頂点温度が得られるように設定されている、ことを特徴とする弾性表面波装置である。
【０００８】
この発明によれば、電極片のＳＡＷ伝搬と直交方向において幅ピッチ比が複数異なり、電極片のＳＡＷ伝搬と直交方向に複数の異なる櫛型電極・弾性表面波素子が配置された状態となる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、電極片のＳＡＷ伝搬と直交方向に複数の異なる櫛型電極・弾性表面波素子が配置された状態となり、しかも、所定の頂点温度が得られるように各幅ピッチ比が設定されている。すなわち、温度特性曲線・頂点温度が異なる複数の櫛型電極・弾性表面波素子が並列に配置された状態となり、広い温度範囲において良好・安定な温度特性を得ることが可能となる。
【００１０】
さらに、一対の櫛型電極のみで複数の異なる幅ピッチ比を構成するため、複数の弾性表面波素子を並列に接続する必要がなく、配線の引き回しが不要となる。このため、引き回しでの結合などを考慮する必要がなく、アイソレーションが高くなり、また、実装も容易となる。しかも、複数の弾性表面波素子を基板上に配設する必要がないため、装置を小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る弾性表面波装置を示す概略平面図である。
【図２】図１の弾性表面波装置における櫛型電極の電極指の幅とスペースと配設ピッチとの関係を示す図である。
【図３】図１の弾性表面波装置の周波数温度特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、この実施の形態に係る弾性表面波装置１を示す概略平面図である。この弾性表面波装置１は、所定のオイラー角で切り出された水晶基板２の表面上に、一対の櫛型電極３からなる弾性表面波素子４が配設された装置である。
【００１４】
水晶基板２は、ＳＴカット水晶板で、ＳＴカット水晶板のＸ軸方向（電気軸方向）が弾性表面波の伝搬方向となっている。具体的には、オイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，０°，０°）の水晶板を、電気軸（Ｘ軸）回りにθ＝１１３〜１３５°回転させて得られるＳＴカット水晶板の新しい座標軸に沿って切り出されるもので、このＳＴカット水晶板の新しいＺ軸（Ｚ’軸）回りにさらにψ＝±（４０〜４９）°回転させ、弾性表面波の伝播方向がこの方向になるように作製されたものである。
【００１５】
つまり、水晶基板２のオイラー角（φ，θ，ψ）は、（０°，１１３〜１３５°，±（４０〜４９°））となっており、このようなＳＴカット水晶板を用いた弾性表面波装置は、温度特性が極めて良好であることが知られている。さらに、この実施の形態では、Ｚ’軸回りに面内回転を行わせることで、容易に極値（極大値と極小値）を有する周波数温度特性曲線が得られるように、次の関係式が成り立つように、オイラー角が設定されている。
ψ＝０．３２９５×θ＋３．３３１８°±１．１２５°
【００１６】
櫛型電極３は、アルミニウムなどの金属製で、平棒状、つまり薄膜状で長く延びた、電極指（電極片）３１で構成されている。また、電極指３１の幅と配設ピッチとの比である幅ピッチ比が、電極指３１のＳＡＷ伝搬と直交方向において複数異なるように、櫛型電極３が形成されている。すなわち、図２に示すように、一方の櫛型電極３における電極指３１の幅を符号Ｌとし、配設ピッチを符号Ｐとし場合に、幅ＬをピッチＰで除算した値（Ｌ／Ｐ）である幅ピッチ比ηが、電極指３１のＳＡＷ伝搬と直交方向において、複数（３つ）異なるように形成されている。ここで、符号Ｓは、一方の櫛型電極３の電極指３１と、隣接する他方の櫛型電極３の電極指３１とのスペース・間隔であり、水晶基板２の表面が露出している部分の距離である。
【００１７】
具体的には、この実施の形態では、電極指３１がＳＡＷ伝搬と直交方向に３つの領域Ｍ１〜Ｍ３に分けられ、図１中の上部である第１の領域Ｍ１では、
幅Ｌ：スペースＳ＝０．４：０．６
ピッチＰ＝１．００５
に設定され、ピッチＰに対して電極指３１の幅Ｌが細くなっている。
【００１８】
また、図１中の中央部である第２の領域Ｍ２では、
幅Ｌ：スペースＳ＝０．５：０．５
ピッチＰ＝１．０００
に設定され、ピッチＰに対して電極指３１の幅Ｌが中位になっている。
【００１９】
さらに、図１中の下部である第３の領域Ｍ３では、
幅Ｌ：スペースＳ＝０．６：０．４
ピッチＰ＝０．９９５
に設定され、ピッチＰに対して電極指３１の幅Ｌが太くなっている。
【００２０】
つまり、各領域Ｍ１〜Ｍ３における幅ピッチ比η１〜η３が、次の関係を有するように設定されている。
第１の幅ピッチ比η１＜第２の幅ピッチ比η２＜第３の幅ピッチ比η３
【００２１】
ここで、上記の幅Ｌ、スペースＳおよびピッチＰの数値は、説明するための疑似的なイメージ値であり、実際の櫛型電極３として適正な数値ではなく、実際の数値は、電気的な仕様などに基づいて設定される。例えば、幅Ｌ：スペースＳ＝０．５：０．５の場合、幅ＬおよびスペースＳを弾性表面波の波長λの１／４とし、ピッチＰを波長λとする、などと設定する。
【００２２】
このような各領域Ｍ１〜Ｍ３における幅ピッチ比η１〜η３は、その幅ピッチ比ηでの周波数温度特性曲線において所定・所望の頂点温度が得られるように設定されている。すなわち、オイラー角が所定値で、電極指３１の膜厚Ｈと弾性表面波の波長λとの比（Ｈ／λ）が所定値における、幅ピッチ比ηと周波数温度特性曲線の頂点温度Ｔとの関係（幅ピッチ比ηがいくつの場合には、頂点温度Ｔがいくつになる、という関係）が予め得られており、この関係に基づいて、所定・所望の頂点温度が得られるように各幅ピッチ比η１〜η３が設定されている。
【００２３】
ここで、各頂点温度は、後述するように弾性表面波装置１の温度特性が得られた場合に、その温度特性が使用温度範囲で良好、安定となるように選択される。具体的には、例えば、最も小さい第１の幅ピッチ比η１では、頂点温度Ｔ１が約７０℃、第２の幅ピッチ比η２では、頂点温度Ｔ２が約３０℃、最も大きい第３の幅ピッチ比η３では、頂点温度Ｔ３が約−１０℃になるように、各幅ピッチ比η１〜η３が設定されている。
【００２４】
そして、このような櫛型電極３のそれぞれに、端子線５が接続されているものである。
【００２５】
このような構成の弾性表面波装置１によれば、電極指３１のＳＡＷ伝搬と直交方向において幅ピッチ比η１〜η３が異なり、電極指３１のＳＡＷ伝搬と直交方向に３つの異なる櫛型電極・弾性表面波素子が並列に配置されたのと同じ状態となる。すなわち、図１中の上部において、横に延びた第１の領域Ｍ１が第１の弾性表面波素子を構成し、図１中の中央部において、横に延びた第２の領域Ｍ２が第２の弾性表面波素子を構成し、図１中の下部において、横に延びた第３の領域Ｍ３が第３の弾性表面波素子を構成し、これらが並列に接続された構成となっている。
【００２６】
そして、図３に示すように、頂点温度Ｔ１が約７０℃である第１の弾性表面波素子の周波数温度特性曲線Ｃ１と、頂点温度Ｔ２が約３０℃である第２の弾性表面波素子の周波数温度特性曲線Ｃ２と、頂点温度Ｔ３が約−１０℃である第３の弾性表面波素子の周波数温度特性曲線Ｃ３とが結合・合成された曲線が、本弾性表面波素子４の温度特性曲線Ｃとなる。この温度特性曲線Ｃは、図示のように、広い温度範囲にわたって安定しており（周波数偏差がゼロに近く）、良好な温度特性が得られるものである。ここで、安定している温度範囲が、弾性表面波装置１の使用温度範囲を含んでいる。言い換えると、安定している温度範囲が使用温度範囲を含むように、各頂点温度Ｔ１〜Ｔ３、つまり各幅ピッチ比η１〜η３が設定されている。
【００２７】
さらに、一対の櫛型電極３のみで複数の異なる幅ピッチ比η１〜η３、領域Ｍ１〜Ｍ３を構成するため、複数の弾性表面波素子を並列に接続する必要がなく、配線の引き回しが不要となる。つまり、図１に示すように、またがり配線（配線の交差）がなく、各櫛型電極３から直線的に端子線５を配設すればよい。このため、引き回しでの結合などを考慮する必要がなく、アイソレーションが高くなり、また、平面のみの配線となるため、実装も容易で、電気的特性や信頼性も向上する。しかも、複数の弾性表面波素子を水晶基板２上に配設する必要がないため、装置１を小型化することが可能となる。
【００２８】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、各領域Ｍ１〜Ｍ３における幅ピッチ比η１〜η３を変えるために、幅ＬとピッチＰの双方を変える場合を例に説明したが、一方のみを変えて幅ピッチ比η１〜η３を変えるようにしてもよい。また、上記の実施の形態では、電極指３１をＳＡＷ伝搬と直交方向に３つの領域Ｍ１〜Ｍ３に分け、各領域Ｍ１〜Ｍ３における幅ピッチ比η１〜η３を異なるようにしているが、使用する温度範囲や弾性表面波の波長などに応じて、電極指３１をＳＡＷ伝搬と直交方向に２つの領域に分けたり、４つ以上の領域に分けたりしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１        弾性表面波装置
２        水晶基板
３        櫛型電極
３１      電極指（電極片）
４        弾性表面波素子
５        端子線
Ｌ        幅
Ｓ        スペース
Ｐ        配設ピッチ
【図１】
2013081098.tif 000003
【図２】
2013081098.tif 000004
【図３】
2013081098.tif 000005